EP2030683B1

EP2030683B1 - Device and method for removing substances from pre-filled containers

Info

Publication number: EP2030683B1
Application number: EP07016192.2A
Authority: EP
Inventors: Thomas Voit; Andrea Wildhaber
Original assignee: Qiagen GmbH
Current assignee: Qiagen GmbH
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: JP5285703B2; CA2694786C; CN101808743A; JP2010536332A; JP2010537161A; BRPI0815197B1; DK2178639T3; US10773849B2; EP2178639B1; WO2009024559A1; CA2694787C; WO2009024560A1; AU2008290599A1; EP2178639A1; BRPI0815197A2; EP2030684B1; EP2030683A1; CN101808744A; BRPI0815224B1; AU2008290600B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Substanzen aus vorgefüllten Behältnissen. Die Vorrichtung ist zum Beispiel für Anwendungszwecke in der Biochemie, Molekulargenetik, Mikrobiologie, medizinischen Diagnostik oder forensischen Medizin geeignet.The present invention relates to a device for removing substances from prefilled containers. The device is suitable, for example, for applications in biochemistry, molecular genetics, microbiology, medical diagnostics or forensic medicine.

Auf vielen technischen Gebieten wie beispielsweise der Chemie, der Biologie, der Biochemie, der Biotechnologie, der Medizin oder der Umwelttechnologie ist es notwendig, biologische Zielmoleküle enthaltende Materialien (z.B. fließfähige biologische Proben) zu analysieren, zu separieren, zu verarbeiten oder miteinander in Reaktion zu bringen. Zu diesem Zweck werden die Flüssigkeiten oder Materialien mit verschiedenen Verfahren gefiltert, abgekühlt, erhitzt, in Bestandteile zerlegt, gewaschen, pipettiert und/oder mittels anderer Verfahren behandelt. Häufig ist es notwendig, eine lange und komplexe Folge von Verarbeitungsschritten zu durchlaufen, um das biologische Material zu präparieren. Dabei werden während der Verarbeitung verschiedene Reagenzien zugesetzt. Je nach Art der Analyse bzw. Aufbereitung der Probe kommen dabei verschiedene Kombinationen von Reagenzien während des Verfahrens zum Einsatz. Insbesondere bei größeren Probenmengen erfolgt die Prozessierung vorzugsweise automatisiert. Üblicherweise werden dabei die zur Prozessierung benötigten Reagenzien in vorgefüllten Behältnissen von einer Bedienperson in eine Vorrichtung zur automatischen Probenverarbeitung eingesetzt. Zur Entnahme der Reagenzien ist die Vorrichtung mit Einrichtungen zum Öffnen der Behältnisse - wenn diese bei der Beladung des Gerätes nicht schon geöffnet wurden - und zur gesteuerten Entnahme versehen. Dabei kann das Öffnen und Entnehmen durch dasselbe Werkzeug vorgesehen sein, indem zum Beispiel eine Kanüle durch einen perforierbaren Deckel des Behältnisses stößt und anschließend über eine externe Saugvorrichtung das Reagenz abgesaugt wird.In many technical fields, such as chemistry, biology, biochemistry, biotechnology, medicine or environmental technology, it is necessary to analyze, separate, process or react with each other biological materials containing biological target molecules (eg, flowable biological samples) bring. For this purpose, the liquids or materials are filtered by various methods, cooled, heated, disassembled, washed, pipetted and / or treated by other methods. Often it is necessary to go through a long and complex series of processing steps to prepare the biological material. Various reagents are added during processing. Depending on the type of analysis or preparation of the sample, different combinations of reagents are used during the process. Especially with larger amounts of sample, the processing is preferably automated. Usually, the reagents required for processing are used in prefilled containers by an operator in an apparatus for automatic sample processing. To remove the reagents, the device with means for opening the containers - if they were not already opened when loading the device - and provided for the controlled removal. In this case, the opening and removal can be provided by the same tool by, for example, a cannula pierces through a perforable lid of the container and then the reagent is sucked off via an external suction device.

EP-A-0126390 offenbart ein System zur Entnahme einer pipettierbaren Substanz aus einem vorgefüllten Behältnis, das mit einem Deckel verschlossen ist, der mindestens eine Öffnungsfläche aufweist. Das System umfasst weiterhin ein Öffnungswerkzeug mit einem Rohr, das einen im wesentlichen der Form der Öffnungsfläche entsprechenden Querschnitt und an einem distalen Ende einen relativ zur Rohrlängsachse im wesentlichen schräg verlaufenden Abschluss aufweist, der beim Anwenden des Öffnungswerkzeugs einen innerhalb der Öffnungsfläche gelegenen Teil des Deckels in Richtung des Behältnisses bewegt, um so eine Öffnung in dem Deckel zu schaffen. Das System umfasst auch einen Angriffspunkt für ein Transportwerkzeug, wobei das Öffnungswerkzeug dazu ausgelegt ist, nach seiner Anwendung an dem Behältnis zu verbleiben, und ein Transportwerkzeug zum Bewegen des Öffnungswerkzeugs durch den Deckel, und ein Pipettierwerkzeug, das dazu angepasst ist, im angewendeten Zustand des Öffnungswerkzeugs durch das Rohr zumindest zu einem Teil seiner Länge in das Innere des Behältnisses eingeführt zu werden, und dessen eines Ende mit einer Ansaugvorrichtung zum Ansaugen einer pipettierbaren Substanz aus dem Inneren des Behältnisses verbindbar ist. EP-A-0126390 discloses a system for withdrawing a pipettable substance from a prefilled container closed with a lid having at least one opening area. The system further comprises an opening tool having a tube having a substantially corresponding to the shape of the opening surface and a cross-section at a distal end a substantially oblique relative to the tube longitudinal axis conclusion that when applying the opening tool located within the opening surface portion of the lid in Direction of the container moves, so as to create an opening in the lid. The system also includes a point of application for a transport tool, wherein the opening tool is adapted to remain on the container after its application, and a transport tool for moving the opening tool through the lid, and a pipetting tool adapted to the applied state of the Opening tool to be inserted through the tube at least part of its length in the interior of the container, and one end of which is connectable to a suction device for sucking a pipettable substance from the inside of the container.

US-B-6,475,774 offenbart ein Behältnis zum Bereitstellen von pipettierbaren Substanzen, mit einer Mehrzahl von gleichartig geformten Kammern, die jeweils mindestens eine Öffnung aufweisen, einem Deckel zum Verschluss der Öffnungen, und in den Deckel eingeformten, konusartigen Führungen. US-B-6,475,774 discloses a container for providing pipetable substances having a plurality of similarly shaped chambers each having at least one opening, a lid for closing the openings, and cone-shaped guides formed in the lid.

WO-2007/011305 zeigt verschiedene Auslegungsformen von Solltrennstellen für Abdichtungsmembranen, bei denen etwa ein Begrenzungsbereich als Solltrennlinie ausgeführt ist. WO-2007/011305 shows various designs of Solltrennstellen for sealing membranes, in which approximately a boundary region is designed as a predetermined breaking line.

Es sind eine Vielzahl von Varianten für die Entnahme von pipettierbaren Substanzen aus vorgefüllten Behältnissen bekannt. Dennoch lässt der Stand der Technik großen Spielraum für Verbesserungen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Vorrichtung im Hinblick auf eine Steigerung der Prozesseffizienz und der Wirtschaftlichkeit auszugestalten.There are a variety of variants for the removal of pipettable substances from prefilled containers known. Nevertheless, the prior art leaves much room for improvement. It is therefore an object of the present invention to design such a device with regard to an increase in process efficiency and cost-effectiveness.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Öffnungswerkzeug für ein vorgefüllten Behältnis, das mit einem Deckel verschlossen ist, der mindestens eine Öffnungsfläche aufweist, die von einem Begrenzungsbereich begrenzt ist, umfassend: mehrere Rohre, die in einer m x n Matrix angeordnet und durch ein Element verbunden sind, wobei die Rohre einen im wesentlichen der Form der Öffnungsfläche entsprechenden Querschnitt und an einem distalen Ende einen relativ zur Rohrlängsachse im wesentlichen schräg verlaufenden Abschluss aufweisen, der beim Anwenden des Öffnungswerkzeugs einen innerhalb der Öffnungsfläche gelegenen Teil des Deckels in Richtung des Behältnisses bewegt, um so eine Öffnung in dem Deckel zu schaffen, wobei der schräge Abschluss an seinem distalen Ende eine Spitze aufweist und über den Bereich von seinem dorsalen Ende zum distalen Ende mindestens zwei unterschiedliche Winkel α relativ zur Rohrlängsachse aufweist und dazu ausgelegt ist, die Verbindung zwischen Öffnungsfläche und Deckel entlang des Begrenzungsbereichs teilweise aufzutrennen, und wobei die Rohre verschiedene Winkelstellungen in Bezug auf ihre Längsachsen aufweisen.One aspect of the invention relates to an opening tool for a prefilled container closed with a lid having at least one opening area delimited by a confining area, comprising: a plurality of tubes arranged in an mxn matrix and connected by an element, wherein the tubes have a substantially corresponding to the shape of the opening surface cross-section and at a distal end a relative to the tube longitudinal axis substantially obliquely terminating, which moves when using the opening tool located within the opening surface portion of the lid in the direction of the container, so as a Opening in the lid, wherein the oblique end has a tip at its distal end and over the region from its dorsal end to the distal end at least two different angles α relative to the tube longitudinal axis and is adapted to the connection between Öff Partial area and cover along the boundary area partially separate, and wherein the tubes have different angular positions with respect to their longitudinal axes.

Vorzugsweise ist der Winkel α der Abschrägung des Abschlusses des Rohrs relativ zur Rohrlängsachse im Bereich des distalen Endes des Abschlusses im Wesentlichen kleiner ist als in anderen Bereichen des Abschlusses.Preferably, the angle α of the taper of the termination of the tube relative to the tube longitudinal axis is substantially smaller in the region of the distal end of the termination than in other areas of the termination.

Vorzugsweise weist ein Rohr des Öffnungswerkzeugs ein Halteelement zur Fixierung des Öffnungswerkzeugs an dem Behältnis auf, vorzugsweise in Form einer das Rohr zumindest teilweise umlaufenden Schulter oder Rille.Preferably, a tube of the opening tool has a holding element for fixing the opening tool to the container, preferably in the form of a tube or groove at least partially circumferential.

Vorzugsweise gewährleistet ein Ende des Rohrs einen reibschlüssigen Sitz des Rohrs in dem Deckel im aufgesetzten Zustand des Öffnungswerkzeugs, vorzugsweise durch Ausgestaltung in Form eines Konus.Preferably, one end of the tube ensures a frictional fit of the tube in the lid in the fitted state of the opening tool, preferably by configuration in the form of a cone.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein Behältnis zum Bereitstellen von pipettierbaren Substanzen, umfassend: eine Mehrzahl von gleichartigen oder unterschiedlich geformten Kammern, die jeweils mindestens eine Öffnung aufweisen, mindestens einen Deckel zum Verschluss der Öffnungen, in dem mindestens einen Deckel eingeformte konusartige Führungen, wobei der Deckel mehrere Öffnungsflächen aufweist, die jeweils durch einen Begrenzungsbereich begrenzt sind, der als Solltrennstelle ausgelegt ist, und wobei die Öffnungsflächen derart angeordnet sind, um eine Öffnung des Behältnisses mit einem Öffnungswerkzeug zu ermöglichen; und wobei die konusartigen Führungen so in dem Deckel über den Öffnungsflächen angeordnet sind, dass Rohre des Öffnungswerkzeugs beim Aufsetzen auf den Deckel zu den Öffnungsflächen geführt und zentriert werden.Another aspect relates to a container for providing pipettable substances, comprising: a plurality of similar or differently shaped chambers, each having at least one opening, at least one lid for closing the openings, in the at least one lid molded cone-like guides, wherein the lid a plurality of opening surfaces each defined by a bounding portion designed as a predetermined separation point, and wherein the opening surfaces are arranged to allow opening of the container with an opening tool; and wherein the cone-like guides are arranged in the lid over the opening surfaces, that pipes of the opening tool are guided and centered when placed on the lid to the opening surfaces.

Das Behältnis weist vorzugsweise ein Positionselement auf, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Stift, einem Loch, einem Langloch, einer Nut und einem Steg besteht.The container preferably has a positional element selected from the group consisting of a pin, a hole, a slot, a groove and a bridge.

Das Behältnis ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine Öffnungsfläche im wesentlichen eine Form aufweist, die aus der Gruppe Kreis, Ellipse, und Polygon ausgewählt ist.The container is preferably designed such that an opening surface substantially has a shape which is selected from the group circle, ellipse, and polygon.

Das Behältnis ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass eine Öffnungsfläche durch eines oder mehrere der Merkmale charakterisiert ist, das oder die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist/sind:

die Öffnungsfläche weist eine im wesentlichen geringere Materialstärke als der Deckel auf,
die Öffnungsfläche weist ein anderes Material als der Deckel auf,
die Öffnungsfläche ist durch einen Begrenzungsbereich begrenzt, der im Wesentlichen eine geringere Materialstärke als der Deckel aufweist, wobei der Begrenzungsbereich vorzugsweise Bereiche unterschiedlicher Materialstärke aufweist,
die Öffnungsfläche ist durch einen Begrenzungsbereich mit größerer Materialstärke als der Deckel begrenzt.

The container is preferably configured such that an opening area is characterized by one or more of the features selected from the group consisting of:

the opening area has a substantially lower material thickness than the lid,
the opening surface has a different material than the lid,
the opening area is delimited by a delimiting area, which essentially has a smaller material thickness than the lid, wherein the delimiting area preferably has areas of different material thickness,
the opening area is limited by a boundary area with greater material thickness than the lid.

Vorzugsweise ist das Behältnis mit im wesentlichen sämtlichen benötigten Substanzen für ein vorbestimmtes Verfahren insbesondere zum Prozessieren, Aufreinigen und/oder Analysieren von biologische Zielmoleküle enthaltenden Materialien gefüllt.Preferably, the container is filled with substantially all of the required substances for a predetermined process, in particular for processing, purifying and / or analyzing materials containing biological target molecules.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein System zur Entnahme einer pipettierbaren Substanz aus einem vorgefüllten Behältnis, umfassend ein Behältnis gemäß Ausführungsformen, ein Öffnungswerkzeug gemäß Ausführungsformen mit einem Angriffspunkt für ein Transportwerkzeug, wobei das Öffnungswerkzeug dazu ausgelegt ist, nach seiner Anwendung an dem Behältnis zu verbleiben, ein Transportwerkzeug zum Bewegen des Öffnungswerkzeugs durch den Deckel, ein Pipettierwerkzeug, das dazu angepasst ist, im angewendeten Zustand des Öffnungswerkzeugs durch das Rohr zumindest zu einem Teil seiner Länge in das Innere des Behältnisses eingeführt zu werden, und dessen eines Ende mit einer Ansaugvorrichtung zum Ansaugen einer pipettierbaren Substanz aus dem Inneren des Behältnisses verbindbar ist.Another aspect relates to a system for withdrawing a pipettable substance from a prefilled container, comprising a container according to embodiments, an opening tool according to embodiments with a point of application for a transport tool, wherein the opening tool is adapted to remain after its application to the container, a Transport tool for moving the opening tool through the lid, a pipetting tool, which is adapted to be inserted in the applied state of the opening tool through the tube at least part of its length in the interior of the container, and one end with a suction device for sucking a pipettable substance from the interior of the container is connectable.

Vorzugsweise ist das System so ausgestaltet, dass ein dorsales Ende des Rohrs einen reibschlüssigen Sitz des Rohrs in dem Deckel im aufgesetzten Zustand des Öffnungswerkzeugs gewährleistet, vorzugsweise durch Ausgestaltung in Form eines Konus.Preferably, the system is designed so that a dorsal end of the tube ensures a frictional fit of the tube in the lid in the fitted state of the opening tool, preferably by configuration in the form of a cone.

Vorzugsweise ist dabei eine durch eine Normale der Hauptebene des schrägen Abschlusses des Rohrs definierte Raumrichtung bei mindestens zweien der Rohre unterschiedlich.In this case, a spatial direction defined by a normal of the main plane of the oblique termination of the tube is preferably different for at least two of the tubes.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme einer pipettierbaren Substanz aus einem vorgefüllten Behältnis, mit den Schritten:

a) Bereitstellen eines Systems gemäß Ausführungsformen,
b) Automatisiertes oder manuelles Auflegen eines Öffnungswerkzeugs auf einen Deckel des Behältnisses,
c) Bewegen des Öffnungswerkzeugs durch den Deckel des Behältnisses, so dass ein Rohr des Öffnungswerkzeugs eine Öffnungsfläche in dem Deckel des Behältnisses mindestens teilweise öffnet und das Rohr zu mindestens einem Teil seiner Länge in das Innere des Behältnisses eindringt und dort fixiert wird,
d) Positionieren eines Pipettierwerkzeugs an eine Position über einer Durchlassöffnung in dem Öffnungswerkzeug und Absenken des Pipettierwerkzeugs in die Durchlassöffnung und in das darunter befindliche Rohr, bis mindestens ein Teil des Pipettierwerkzeugs aus dem distalen Ende des Rohrs heraus in die zu entnehmende Substanz ragt,
e) Ansaugen einer in dem Behältnis befindlichen pipettierbaren Substanz durch das Pipettierwerkzeug mittels einer damit verbundenen Ansaugvorrichtung.

Another aspect of the invention relates to a method for removing a pipettable substance from a prefilled container, comprising the steps of:

a) providing a system according to embodiments,
b) Automated or manual placement of an opening tool on a lid of the container,
c) moving the opening tool through the lid of the container so that a tube of the opening tool has an opening area in the lid the container opens at least partially and the tube penetrates at least part of its length into the interior of the container and is fixed there,
d) positioning a pipetting tool at a position above a passage opening in the opening tool and lowering the pipetting tool into the passage opening and into the tube underneath until at least a part of the pipetting tool projects out of the distal end of the tube into the substance to be extracted,
e) sucking a pipettable substance located in the container by the pipetting tool by means of a suction device connected thereto.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt f) in Form des vollständigen Herausziehens des Pipettierwerkzeugs aus dem Öffnungswerkzeug.Preferably, the method comprises a further step f) in the form of the complete extraction of the pipetting tool from the opening tool.

Vorzugsweise werden die Schritte d) bis f) mehrfach wiederholt, unter Verwendung derselben oder unterschiedlicher Pipettierwerkzeuge.Preferably, steps d) to f) are repeated several times, using the same or different pipetting tools.

Vorzugsweise wird das Bewegen in Schritt c) durch das Eingreifen von Positionselementen zwischen dem Behältnis und dem Öffnungswerkzeug begleitet, die aus der Gruppe Stift - Loch, Stift - Langloch, und Nut - Steg ausgewählt sind.Preferably, the movement in step c) is accompanied by the engagement of positional elements between the container and the opening tool selected from the group of pin-hole, pin-slot, and groove-bar.

Vorzugsweise werden die Schritte d) bis f) mit gleichzeitig mehreren Pipettierwerkzeugen durchlaufen.Preferably, steps d) to f) are run through simultaneously with a plurality of pipetting tools.

Vorzugsweise weist das bei dem Verfahren eingesetzte Behältnis mehrere baulich getrennte Kammern auf, denen jeweils mindestens eine Öffnungsfläche in einem Deckel zugeordnet ist.The container used in the method preferably has a plurality of structurally separate chambers, to which at least one opening surface in a cover is assigned in each case.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt g), in dem das Behältnis mit aufgesetztem Öffnungswerkzeug mittels einer Abdeckung, die auf dem Öffnungswerkzeug angeordnet wird, verschlossen wird.Preferably, the method comprises a further step g), in which the container is closed with an attached opening tool by means of a cover which is arranged on the opening tool.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen wird ein System gemäß Anspruch 1, ein Behältnis nach Anspruch 10, ein Öffnungswerkzeug nach Anspruch 16 und ein Verfahren nach Anspruch 22 bereitgestellt.In view of the above, a system according to claim 1, a container according to claim 10, an opening tool according to claim 16 and a method according to claim 22 are provided.

Im Folgenden werden die Einzelheiten der Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1a-1b: schematische Darstellungen eines Systems gemäß einer Ausführungsform
Fig. 2a: perspektivische Ansicht eines Behältnisses ohne Öffnungswerkzeug gemäß einer Ausführungsform
Fig. 2b: perspektivische Ansicht eines Behältnisses mit Öffnungswerkzeug gemäß einer Ausführungsform
Fig. 3a-3b: perspektivische Ansicht und seitliche Querschnittsansicht eines Deckels gemäß einer Ausführungsform
Fig. 4a-4b: perspektivische Ansicht und Querschnittsansicht eines Öffnungswerkzeugs gemäß einer Ausführungsform
Fig. 5a-5b: Querschnittsansichten eines Behältnisses mit Deckel und Öffnungswerkzeug gemäß einer Ausführungsform, vor und nach dem Öffnungsvorgang
Fig. 6: Schematische Draufsicht auf eine Öffnungsfläche eines Deckels gemäß einer Ausführungsform
Fig. 7a-7d: Perspektivische Ansichten und Querschnittsansicht von Rohren eines Öffnungswerkzeugs gemäß Ausführungsformen

In the following, the details of the invention will be explained with reference to various embodiments with reference to the accompanying drawings. It shows:

Fig. 1a-1b: schematic representations of a system according to an embodiment
Fig. 2a: perspective view of a container without opening tool according to one embodiment
Fig. 2b: Perspective view of a container with opening tool according to one embodiment
Fig. 3a-3b: perspective view and side cross-sectional view of a lid according to one embodiment
Fig. 4a-4b: perspective view and cross-sectional view of an opening tool according to an embodiment
Fig. 5a-5b: Cross-sectional views of a container with lid and opening tool according to an embodiment, before and after the opening operation
Fig. 6: Schematic plan view of an opening area of a lid according to an embodiment
Fig. 7a-7d: Perspective views and cross-sectional view of tubes of an opening tool according to embodiments

Bei der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind funktional gleiche Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele mit denselben Bezugszeichen versehen.In the following description of various embodiments of the present invention, functionally similar features of the various embodiments are given the same reference numerals.

Fig. 1a zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein mit pipettierbaren Substanzen (Reagenzien) vorgefülltes Behältnis (20) ist mit einem Deckel (30) verschlossen. Dieser weist mindestens eine Öffnungsfläche (40) auf. Ein Öffnungswerkzeug (100) umfasst mindestens ein Rohr (110), das einen im wesentlichen der Form der Öffnungsfläche entsprechenden Querschnitt und an seinem distalen Ende (120) einen relativ zur Rohrlängsachse im wesentlichen schräg verlaufenden Abschluss (140) (im folgenden auch Schneidkante genannt) aufweist. Zur Vorbereitung der Anwendung des Öffnungswerkzeugs wird dieses auf den Deckel des Behältnisses aufgelegt, so dass der Abschluss des Rohrs (110) auf der Öffnungsfläche aufliegt. Zur Öffnung werden das Öffnungswerkzeug und das Behältnis (20) gegeneinander gedrückt, typischerweise durch ein Transportwerkzeug (200), das an mindestens einem Angriffspunkt (150) an dem Öffnungswerkzeug oder/und an dem Behältnis angreift. Typische Ausgestaltungen eines solchen Transportwerkzeugs sind dem Fachmann bekannt. Fig. 1a schematically shows a preferred embodiment of a system according to the present invention. A container (20) prefilled with pipettable substances (reagents) is closed with a lid (30). This has at least one opening surface (40). An opening tool (100) comprises at least one tube (110) which has a cross-section substantially corresponding to the shape of the opening surface and at its distal end (120) a closure (140) which extends substantially obliquely relative to the tube longitudinal axis (also referred to as a cutting edge hereinafter). having. To prepare for the application of the opening tool, this is placed on the lid of the container, so that the end of the tube (110) rests on the opening surface. For opening the opening tool and the container (20) are pressed against each other, typically by a transport tool (200) which acts on at least one point (150) on the opening tool and / or on the container. Typical embodiments of such a transport tool are known in the art.

Insbesondere können das Öffnungswerkzeug (100) und/oder das Behältnis (20) mit jeweils mindestens einem Positionselement zur passgenauen Positionierung an dem Transportwerkzeug (200) ausgestattet werden. Vorzugsweise werden dabei Elemente aus einer Gruppe gewählt, die aus Stift, Loch, Langloch, Nut und Steg besteht. Ein oder mehrere Positionselemente des Transportwerkzeugs (200) greifen während des Zusammendrückens mit einem dazu passenden Positionselement als Gegenpart ein, das an dem Behältnis und/oder dem Deckel (30) angebracht ist. Entsprechende mögliche Paarungen bilden Stift-Loch, Stift-Langloch, Nut-Steg oder Stift-Nut, wobei auch Kombinationen anderer Elemente als im Umfang der Erfindung betrachtet werden.In particular, the opening tool (100) and / or the container (20) can be equipped with at least one positioning element for precise positioning on the transport tool (200). Preferably, elements are selected from a group consisting of pin, hole, slot, groove and web. One or more of the positioning members of the transfer tool (200) engage with a mating position member as a counterpart, which is attached to the container and / or the lid (30) during compression. Corresponding possible pairings form pin-hole, pin-slot, groove-bar or pin-groove, whereby combinations of other elements are considered as within the scope of the invention.

Beim Öffnen wird ein innerhalb der Öffnungsfläche (40) gelegener Teil des Deckels (30) durch den Druck des Rohrabschlusses in Richtung des Behältnisses (20) bewegt und auf diese Weise eine Öffnung in dem Deckel (30) geschaffen. Die Figuren 3a und 3b zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des Deckels. Gleichzeitig dringt das Rohr durch die Öffnung in das Behälterinnere ein. Das Öffnungswerkzeug (100) verbleibt nach dem beschriebenen Öffnungsvorgang an dem Behältnis (20).When opening, a part of the lid (30) situated inside the opening area (40) is moved in the direction of the container (20) by the pressure of the tube closure, thus creating an opening in the lid (30). The FIGS. 3a and 3b show a preferred embodiment of the lid. At the same time penetrates Insert the pipe through the opening into the container interior. The opening tool (100) remains after the opening operation described on the container (20).

Dabei kann ein stabiler Sitz des Werkzeugs im Behältnis über eine Anzahl verschiedener Varianten sichergestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform steckt das Öffnungswerkzeug durch mechanischen Reibschluss im Deckel (30) des Behältnisses (20). Eine andere Variante umfasst ein Halteelement, etwa eine an der Außenseite des Rohrs umlaufende Schulter (175) oder Rille, die mit dem Deckel (30) des Behältnisses (20) eingreift. Die Schulter und andere Details sind in den Fig. 1a und 1b aus Übersichtlichkeitsgründen nicht eingezeichnet, eine beispielhafte Darstellung der Schulter (175) findet sich in Fig. 7c und 7d. Die Schulter oder Rille kann dabei durchgehend oder nur stellenweise an der Außenseite des Rohrs umlaufen.In this case, a stable fit of the tool in the container can be ensured by a number of different variants. In a preferred embodiment, the opening tool is inserted by mechanical friction in the lid (30) of the container (20). Another variant comprises a holding element, such as a peripheral on the outside of the tube shoulder (175) or groove, which engages with the lid (30) of the container (20). The shoulder and other details are in the Fig. 1a and 1b for clarity, not shown, an exemplary representation of the shoulder (175) can be found in Fig. 7c and 7d , The shoulder or groove can thereby circulate continuously or only in places on the outside of the tube.

Zur Entnahme der vorgefüllten Substanz wird danach ein Pipettierwerkzeug (250) zu mindestens einem Teil seiner Länge durch eine Durchlassöffnung (190) in dem Rohr (110) des Öffnungswerkzeugs in das Innere des Behältnisses (20) eingeführt, bis mindestens ein Teil des Pipettierwerkzeugs aus dem distalen (unteren) Ende (120) des Rohrs heraus in die zu entnehmende Substanz ragt. Das Pipettierwerkzeug ist mit einer Ansaugvorrichtung (300) verbunden, die zum Ansaugen einer pipettierbaren Substanz aus dem Inneren des Behältnisses (20) ausgelegt ist. Das Pipettierwerkzeug kann sowohl mittels Aktoren, die typischerweise von einer automatischen Steuerung angesteuert werden, als auch manuell eingeführt werden, dies gilt ebenso für ein späteres Herausbewegen des Pipettierwerkzeugs aus dem Behältnis bzw. dem Rohr. Fig 1b zeigt schematisch das System mit angewendetem Öffnungswerkzeug (100) und einem Pipettierwerkzeug (250), die in das Behältnis eingeführt wurde.To remove the pre-filled substance, a pipetting tool (250) is then introduced at least part of its length through a passage opening (190) in the tube (110) of the opening tool in the interior of the container (20) until at least a part of the pipetting tool from the distal (lower) end (120) of the tube protrudes into the substance to be removed. The pipetting tool is connected to a suction device (300), which is designed for sucking a pipettable substance from the interior of the container (20). The pipetting tool can be introduced both by means of actuators, which are typically controlled by an automatic control, as well as manually, this also applies to a later moving out of the pipetting tool from the container or the tube. 1b shows schematically the system with applied opening tool (100) and a pipetting tool (250), which was inserted into the container.

Durch das Pipettierwerkzeug, dessen Ende in die zu pipettierende Substanz in dem vorgefüllten Behältnis (20) ragt, wird dann mittels der Ansaugvorrichtung (300) die Substanz aus dem Behältnis entnommen. Dabei können entweder Teile des oder der gesamte Inhalt des Behältnisses in einem Arbeitsgang entnommen werden. Beispielsweise kann über das Pipettierwerkzeug ein Teil des Inhalts entnommen werden, das Pipettierwerkzeug vollständig aus dem Behältnis entfernt (etwa herausgefahren) und z.B. an eine Parkposition bewegt werden. Zu einem späteren Zeitpunkt kann mit demselben oder einem weiteren Pipettierwerkzeug ein weiterer Teil des Inhalts des Behältnisses entnommen werden.By means of the pipetting tool, whose end projects into the substance to be pipetted in the prefilled container (20), the substance is then removed from the container by means of the suction device (300). In this case, either parts of or the entire contents of the container can be removed in one operation. For example, a part of the content can be removed via the pipetting tool, the pipetting tool can be completely removed from the container (for example moved out) and, for example, moved to a parking position. At a later time Time can be removed with the same or another pipetting a further part of the contents of the container.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber bekannten Systemen aus dem Stand der Technik besteht darin, dass der Vorgang der Öffnung des Deckels und die Entnahme der pipettierbaren Substanz getrennt voneinander ablaufen. Dadurch wird verhindert, dass das spitze Ende des Pipettierwerkzeugs, das bei Systemen aus dem Stand der Technik zum Durchstoßen des Deckels verwendet wird, verstopft oder beschädigt wird. Gleichzeitig sinken die Anforderungen an die mechanische Stabilität des Pipettierwerkzeugs, weil es nicht die zum Öffnen des Deckels nötigen Kräfte übertragen muss. Zudem ist durch die Trennung von Öffnungswerkzeug und Pipettierwerkzeug auch eine Detektion des Pegels der in dem Behältnis verbleibenden pipettierbaren Substanz durch die Öffnung möglich, weil die Öffnung auch nach nach Herausziehen des Pipettierwerkzeugs erhalten bleibt. Ausführungsformen der Erfindung betreffen weiterhin Ausgestaltungen des Öffnungswerkzeugs und des Deckels, die ein leichteres und zuverlässiges Öffnen ermöglichen.The advantage of the present invention over known systems of the prior art is that the process of opening the lid and withdrawing the pipetable substance are separate. This prevents the pointed end of the pipetting tool used in prior art systems from piercing the lid from becoming clogged or damaged. At the same time, the demands on the mechanical stability of the pipetting tool fall because it does not have to transfer the forces required to open the lid. In addition, the separation of the opening tool and the pipetting tool also makes it possible to detect the level of the pipetable substance remaining in the container through the opening, because the opening is retained even after the pipetting tool has been pulled out. Embodiments of the invention further relate to embodiments of the opening tool and the lid, which allow easier and reliable opening.

Wenn das Pipettierwerkzeug nach einem oder mehreren Entnahmevorgängen vollständig aus dem Behältnis entfernt wurde und zu diesem Zeitpunkt keine weiteren Substanzen entnommen werden sollen, kann das Behältnis (20) mit aufgesetztem Öffnungswerkzeug (100) optional mittels einer Abdeckung wieder verschlossen werden, um eine eventuelle Kontamination oder eine Verdunstung der vorgefüllten Substanzen zu verhindern. Die Abdeckung wird dabei auf dem Öffnungswerkzeug angeordnet. Die Art der Abdeckung ist dabei nicht besonders eingeschränkt und es gibt vielfältige aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeiten zur Realisierung, z.B. Folien, Deckel aus nachgiebigen oder steifen Materialen wie Kunststoff, Metall o.ä. Die Abdeckung kann sowohl zur einmaligen als auch zur mehrmaligen Verwendung vorgesehen sein.If the pipetting tool has been completely removed from the container after one or more removal operations and no further substances are to be removed at this time, the container (20) with attached opening tool (100) can optionally be closed again by means of a cover in order to prevent contamination or contamination to prevent evaporation of the pre-filled substances. The cover is arranged on the opening tool. The type of cover is not particularly limited and there are many known from the prior art ways of implementation, e.g. Foils, covers made of flexible or stiff materials such as plastic, metal or similar. The cover can be provided both for single use and for repeated use.

Fig. 2a zeigt ein Behältnis (20) nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Behältnis kann mehrere, voneinander baulich getrennte, gleich oder unterschiedlich geformte Kammern oder Einsätze (70) aufweisen, die jeweils mindestens eine Öffnung aufweisen. In der Figur ist exemplarisch und schematisch eine Kammer (70) gestrichelt dargestellt. In einem typischen Anwendungsfall der Erfindung umfasst das Behältnis (20) mehrere (hier sieben) Kammern bzw. Einsätze (70), die mit im wesentlichen sämtlichen benötigten Substanzen für ein vorbestimmtes Verarbeitungsverfahren, insbesondere zum Prozessieren, Separieren und/oder Analysieren eines ein biologisches Zielmolekül enthaltenden Materials, gefüllt sind. Dazu zählen beispielsweise jeweils eine oder mehrere Lyselösungen, Waschlösungen, Elutionslösungen, Puffer, Bindelösungen, Trennmaterialien in pipettierbarer Form wie Suspensionen von magnetischen Beads, Enzyme, Sonden, Marker, Ausgangsmaterialien für Downstreamapplikationen wie PCR, Arrays und/oder Assays u.ä. Fig. 2a shows a container (20) according to an embodiment of the invention. The container may have a plurality of structurally separate, identically or differently shaped chambers or inserts (70) each having at least one opening. In the figure, a chamber (70) is shown by dashed lines by way of example and schematically. In a typical application of the In the invention, the container (20) comprises a plurality of (here seven) chambers (70) filled with substantially all of the required substances for a predetermined processing method, in particular for processing, separating and / or analyzing a material containing a biological target molecule , These include, for example, in each case one or more lysis solutions, washing solutions, elution solutions, buffers, binding solutions, separating materials in pipettable form such as suspensions of magnetic beads, enzymes, probes, markers, starting materials for downstream applications such as PCR, arrays and / or assays.

Die Kammern bzw. Einsätze (70) sind in der beschriebenen Ausführungsform vorzugsweise mit den unten näher beschriebenen Deckeln (30) versehen. Neben den Kammern, bei denen die Entnahme ihres Inhaltes mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems erfolgt, kann das Behältnis weitere Kammern und/oder Einsätze (65, 75) umfassen, die vorzugsweise ebenfalls Materialien zur Durchführung der geplanten Prozesse enthalten, bei denen die Entnahme ihres Inhaltes aber nicht mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems erfolgt. So kann ein Teil der oben beispielhaft genannten Materialien sich in den Kammern bzw. Einsätzen (70) befinden, während weitere benötigte Substanzen vorteilhafterweise in die verbleibenden Kammern und/oder Einsätze des Behältnisses eingebracht werden. Es ist besonders vorteilhaft, dass sich in den Kammern (70) die ein oder mehreren Lyselösungen, Waschlösungen, Elutionslösungen, Bindelösungen, und/oder Puffer befinden.The chambers or inserts (70) are preferably provided in the embodiment described with the covers (30) described in more detail below. In addition to the chambers in which the removal of their contents by means of the method or system according to the invention, the container may comprise further chambers and / or inserts (65, 75), which preferably also contain materials for carrying out the planned processes in which the removal their contents but not done by means of the method or system according to the invention. Thus, some of the materials exemplified above may be in the chambers or inserts (70), while other required substances are advantageously introduced into the remaining chambers and / or inserts of the container. It is particularly advantageous for the one or more lysis solutions, wash solutions, elution solutions, binding solutions, and / or buffers to be present in the chambers (70).

Die Verwendung von Einsätzen, die in das Behältnis eingebracht und diesem wieder entnommen werden können, hat den Vorteil, dass Materialien die einer besonderen Behandlung bedürfen, wie beispielsweise Enzyme, die gekühlt werden müssen, oder Suspension, die direkt vor der Anwendung noch einmal homogenisiert werden müssen, unabhängig von den anderen Materialien und dem Gesamtbehältnis ihre Spezialbehandlung erfahren können.The use of inserts that can be placed in and removed from the container has the advantage that materials requiring special treatment, such as enzymes that need to be cooled, or suspension, are homogenized again just prior to use must be able to receive their special treatment regardless of the other materials and the total container.

Die Kammern in der in Fig. 2b abgebildeten Ausführungsform sind jeweils mit einem Deckel (30) versehen, auf den das Öffnungswerkzeug (100) angewandt wurde. In der Figur ist exemplarisch und schematisch eine Kammer (70) gestrichelt dargestellt. Die durch das Öffnungswerkzeug erzeugten Durchlassöffnungen (190) ermöglichen das Eintreten des Pipettierwerkzeugs in die Kammer bzw. den Einsatz (70). In der Fig. 2b ist zudem eine Abdeckung (350), die beispielhaft nur auf einem der Deckel aufgebracht ist, gezeigt. Die Abdeckung kann vorteilhafterweise mehrfach verwendet werden und wird vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt.The chambers in the in Fig. 2b Illustrated embodiment are each provided with a lid (30) to which the opening tool (100) has been applied. In the figure, a chamber (70) is shown by dashed lines by way of example and schematically. The passage openings (190) generated by the opening tool allow entry of the pipetting tool into the chamber or insert (70). In the Fig. 2b In addition, a cover (350), which is applied by way of example only on one of the lid, shown. The cover can advantageously be used several times and is preferably made of a resilient plastic material.

Fig. 3a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Deckels (30) für das Behältnis (70) nach einer Ausführungsform. Fig. 3b zeigt einen Querschnitt durch diesen Deckel (30). Die bevorzugt konisch geformten Führungen (35) über den Öffnungsflächen (40) haben vorteilhafterweise eine Führungsfunktion für die Rohre (110) des Öffnungswerkzeugs (100), so dass dieses beim Aufsetzen auf den Deckel zentriert wird. Jeweils eine oder mehrere Öffnungsflächen (40) in dem Deckel (30) sind einer oder mehreren darunterliegenden Kammern (70) des Behältnisses (20) zugeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Öffnungsflächen für eine Kammer vorgesehen. Je nach Konstruktion können so über mehrere Pipettierwerkzeuge gleichzeitig durch mehrere Öffnungen in dem Deckel die gleiche Substanz aus einer Kammer und/oder unterschiedliche oder gleiche Substanzen aus mehreren Kammern entnommen werden. Bei mehreren Pipettierwerkzeugen können entsprechende Anpassungen der Ansaugvorrichtung (300) erforderlich sein, oder es können mehrere Ansaugvorrichtungen zum Einsatz kommen. Fig. 3a shows a perspective view of a lid (30) for the container (70) according to one embodiment. Fig. 3b shows a cross section through this cover (30). The preferably conically shaped guides (35) over the opening surfaces (40) advantageously have a guiding function for the tubes (110) of the opening tool (100), so that this is centered when placed on the lid. In each case one or more opening surfaces (40) in the lid (30) are associated with one or more underlying chambers (70) of the container (20). In the illustrated embodiment, four opening surfaces are provided for a chamber. Depending on the design, the same substance can be removed from a chamber and / or different or identical substances from several chambers simultaneously through several openings in the lid via several pipetting tools. With multiple pipetting tools, appropriate adjustments to the aspirator (300) may be required, or multiple aspirators may be used.

Fig. 4a zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Öffnungswerkzeugs (100), das mehrere Rohre (110) aufweist, die in einer m x n Matrix angeordnet und durch ein Element (180) verbunden sind. Die Rohre (110) des Öffnungswerkzeugs weisen dabei verschiedene Winkelstellungen in Bezug auf ihre Längsachsen auf. Anders ausgedrückt, unterscheidet sich die durch die Normale einer Hauptebene des schrägen Abschlusses (140) des Rohrs (110) definierte Raumrichtung zwischen den einzelnen Rohren. Die Hauptebene ist dabei als diejenige Ebene zu verstehen, die nach Verständnis eines Fachmanns am ehesten geeignet ist, den Verlauf des Abschlusses zu repräsentieren. Fig. 4a shows a preferred embodiment of the opening tool (100) having a plurality of tubes (110) arranged in a mxn matrix and connected by a member (180). The tubes (110) of the opening tool have different angular positions with respect to their longitudinal axes. In other words, the spatial direction defined by the normal of a major plane of the oblique termination (140) of the tube (110) differs between the individual tubes. The main level is to be understood as that level which, according to the understanding of a person skilled in the art, is most suitable for representing the course of the degree.

Bevorzugt unterscheiden sich die Winkelstellungen der Normalen zwischen den einzelnen Rohren um Vielfache von 90 Grad, so dass vier verschiedene Winkelstellungen möglich sind. Dies bewirkt eine Führung und Zentrierung des Öffnungswerkzeugs beim Auflegen oder -setzen auf den Deckel (30) durch bevorzugt konisch geformte Führungen (35).Preferably, the angular positions of the normal between the individual tubes differ by multiples of 90 degrees, so that four different angular positions are possible. This causes a guidance and centering of the Opening tool when placing or setting on the lid (30) by preferably conically shaped guides (35).

Fig. 4b zeigt einen Querschnitt durch das Öffnungswerkzeug aus Figur 4a entlang der Strecke A-A, bei dem die unterschiedlichen Schnittprofile der Rohre erkennbar sind, die durch die unterschiedlichen Winkelstellungen bedingt sind. Fig. 4b shows a cross section through the opening tool FIG. 4a along the route AA, in which the different sectional profiles of the tubes can be seen, which are due to the different angular positions.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Rohr (110) des Öffnungswerkzeugs (100) andere als eine kreisrunde Querschnittsform aufweisen, dazu gehören etwa (nicht limitierend) die Querschnittsformen Ellipse oder Polygon oder beliebige Variationen aus den vorgenannten. Zudem kann das Rohr (110) eine Struktur aufweisen, die nur im Wesentlichen rohrförmig ist, aber Abweichungen von der Rohrform aufweist. Dazu gehören etwa fehlende Segmente oder beliebig geformte Durchbrüche in der Wandstruktur.In one embodiment of the invention, the tube (110) of the opening tool (100) may have other than a circular cross-sectional shape, including (but not limited to) the cross-sectional shapes ellipse or polygon, or any variations from the foregoing. In addition, the tube (110) may have a structure that is only substantially tubular but deviates from the tube shape. These include, for example, missing segments or arbitrarily shaped openings in the wall structure.

In der Figur 5a ist ein Behältnis (20) mit zugehörigem Deckel (30) und aufgesetztem Öffnungswerkzeug (100) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Die Spitzen der Rohre (110) liegen auf den Öffnungsflächen (40) des Deckels (30) auf. Dabei können technische Maßnahmen getroffen werden, die verhindern, dass das aufliegende Öffnungswerkzeug unbeabsichtigt die Öffnungsflächen des Deckels beschädigt bzw. durch diese hindurchtritt. Durch die konusartigen Führungen (35) sind die Rohre (110) und damit das Öffnungswerkzeug (100) im Verhältnis zum Deckel zentriert. Figur 5b zeigt den Zustand nach Eindrücken des Öffnungswerkzeugs (100) durch den Deckel (30). Die durch die Schneidkanten (140) ausgeschnittenen Öffnungsflächen (40) sind in Fig. 5b nicht dargestellt.In the FIG. 5a a container (20) with associated lid (30) and attached opening tool (100) according to a preferred embodiment is shown. The tips of the tubes (110) rest on the opening surfaces (40) of the lid (30). In this case, technical measures can be taken to prevent the overlying opening tool from inadvertently damaging the opening surfaces of the cover or passing through it. By the cone-like guides (35), the tubes (110) and thus the opening tool (100) are centered relative to the lid. FIG. 5b shows the state after pressing the opening tool (100) through the lid (30). The opening surfaces (40) cut by the cutting edges (140) are in Fig. 5b not shown.

Wie bereits dargelegt, wird beim Bewegen bzw. Drücken des Öffnungswerkzeugs in Richtung der Öffnungsflächen ein innerhalb der Öffnungsfläche (40) gelegener Teil des Deckels (30) in Richtung des Behältnisses bewegt und auf diese Weise eine Öffnung in dem Deckel geschaffen. Der schräge Abschluss (140) des Rohrs (110) übt dabei als eine Art Schneidkante eine Kraft auf die Öffnungsfläche aus. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die gesamte Öffnungsfläche (40) eine im Wesentlichen geringere Materialstärke als der restliche Deckel (30) auf, um das Öffnen zu erleichtern. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Öffnungsfläche aus einem anderen, vorzugsweise weicheren Material als der restliche Deckel gefertigt, um das Aufschneiden zu erleichtern, was beispielsweise mit einem dem Fachmann bekannten 2K (2 Komponenten )Spritzgießprozess realisierbar ist. Dabei kann die Öffnungsfläche auch als Folie ausgeführt sein.As already stated, when moving or pressing the opening tool in the direction of the opening surfaces, a part of the lid (30) located within the opening area (40) is moved in the direction of the container, thus creating an opening in the lid. The inclined end (140) of the tube (110) exerts a force on the opening surface as a kind of cutting edge. In one embodiment of the invention, the entire opening area (40) has a substantially lower material thickness than the rest of the lid (30) to facilitate opening. In another Embodiment, the opening surface is made of a different, preferably softer material than the rest of the lid to facilitate the slicing, which can be realized, for example, with a 2K (2 components) injection molding process known in the art. In this case, the opening area can also be designed as a film.

Fig. 6 zeigt einen Auschnitt eines Deckels (30) des Behältnisses (20) nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist die Öffnungsfläche (40) durch einen Begrenzungsbereich (50) begrenzt. Der Begrenzungsbereich fungiert als eine Art Sollbruchstelle oder Solltrennstelle, entlang der die Auftrennung der Verbindung zwischen der Öffnungsfläche und dem Deckel durch die Schneidkante vorgenommen wird. Zu diesem Zweck ist der Begrenzungsbereich so ausgeführt, dass eine leichte Auftrennung durch die Schneidkante gewährleistet ist. Dies kann auf mehrere Arten gewährleistet werden. Fig. 6 shows a section of a lid (30) of the container (20) according to a preferred embodiment of the invention. In this case, the opening area (40) is limited by a limiting area (50). The boundary area acts as a kind of predetermined breaking point or predetermined breaking point, along which the separation of the connection between the opening surface and the lid is made by the cutting edge. For this purpose, the boundary area is designed so that an easy separation is ensured by the cutting edge. This can be guaranteed in several ways.

In einer bevorzugten Variante ist der Begrenzungsbereich so ausgeführt, dass er eine andere, vorzugsweise geringere Materialstärke als der restliche Deckel (30) aufweist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Begrenzungsbereich (50) selbst wiederum Bereiche unterschiedlicher Materialstärke auf. Als nicht-limitierendes Beispiel kann bei einem kreisförmigen Begrenzungsbereich (50) eine Hälfte des Kreises eine Materialstärke aufweisen, die einem Viertel von der des umgebenden Deckels entspricht, während die andere Hälfte eine Materialstärke von 70 Prozent von derjenigen des umgebenden Deckels entspricht.In a preferred variant, the boundary area is designed so that it has a different, preferably lower material thickness than the remaining lid (30). In a further embodiment, the boundary area (50) itself has areas of different material thickness. As a non-limiting example, in a circular confining area (50), one half of the circle may have a material thickness equal to one quarter of that of the surrounding lid while the other half corresponds to a material thickness of 70 percent of that of the surrounding lid.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Begrenzungsbereich in einem anderen Material als der restliche Deckel ausgeführt, was beispielsweise mit einem dem Fachmann bekannten 2K Spritzgießprozess realisierbar ist. Dabei kann der Begrenzungsbereich beispielsweise auch als Folie ausgeführt sein.In a further embodiment, the boundary area is designed in a different material than the rest of the lid, which can be realized, for example, with a 2K injection molding process known to those skilled in the art. In this case, the boundary region may for example also be designed as a foil.

Durch die Begrenzung der Öffnungsfläche durch einen Bereich dünnerer Materialstärke wird das Öffnen mit den erfindungsgemäßen Mitteln erleichtert. In dem vorgenannten Ausführungsbeispiel mit variabler Stärke des Begrenzungsbereichs (50) kommt ein weiterer Effekt hinzu. Der Bereich geringerer Stärke ermöglicht ein leichtes initiales Eindringen bzw. Einschneiden durch den Abschluss (140) des Rohrs (110). Mit zunehmendem Eindringen des Rohrs in Richtung des Behältnisses wird der Begrenzungsbereich (50) durch den schrägen Abschluss (140) immer weiter aufgetrennt. Es ist dabei wünschenswert, dass die Öffnungsfläche nicht vollständig vom Rest des Deckels abgetrennt wird, da der abgetrennte Teil sonst in das Behältnis fallen könnte. Dies könnte zu Problemen beim Pipettieren führen, wenn sich der abgetrennte Teil des Deckels vor die Öffnung des Pipettierwerkzeugs legt. Der etwas stärker ausgelegte Bereich des Begrenzungsbereichs trägt dazu bei zu verhindern, dass der Begrenzungsbereich vollständig aufgetrennt wird. In der Folge bleibt der abgetrennte Teil der Öffnungsfläche an dieser Stelle mit dem restlichen Deckel verbunden und fällt nicht in das Behältnis (20).Due to the limitation of the opening area by a region of thinner material thickness, opening with the means according to the invention is facilitated. In the aforementioned embodiment with variable thickness of the boundary region (50), a further effect is added. The region of lesser thickness allows for easy initial penetration or incision through the termination (140) of the tube (110). With increasing penetration of the tube in the direction of the container, the boundary area (50) is further separated by the oblique termination (140). It is desirable that the opening area is not completely separated from the remainder of the lid as otherwise the separated portion could fall into the container. This could lead to problems in pipetting when the severed part of the lid lays in front of the opening of the pipetting tool. The slightly larger area of the bounding area helps to prevent the bounding area from being completely separated. As a result, the separated part of the opening area remains connected at this point with the rest of the lid and does not fall into the container (20).

Das bereits beschriebene Ziel des Öffnens des Deckels mit geringem Kraftaufwand und die Verhinderung des vollständigen Abtrennens der Öffnungsfläche wird auch durch die folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung erreicht. Der benötigte Kraftaufwand ist besonders groß, wenn mehrere Öffnungsflächen gleichzeitig geöffnet werden sollen und wenn der Deckel fest mit dem Behälter verbunden, z.B. verschweißt, ist. Zudem werden erhebliche Kräfte benötigt bei Verwendung üblicher Verschlussmaterialien wie Polyethylen zur Herstellung des Deckels.The already described goal of opening the lid with little effort and preventing the complete separation of the opening area is also achieved by the following embodiments of the invention. The force required is particularly great when several opening surfaces are to be opened simultaneously and when the lid is firmly connected to the container, e.g. welded, is. In addition, considerable forces are required when using conventional closure materials such as polyethylene for the production of the lid.

Fig. 7a zeigt ein Rohr (110) des Öffnungswerkzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Rohr (110) weist ein dorsales Ende (125) und ein distales Ende (120) auf. Der schräge Abschluss (140) (Schneidkante) weist ebenfalls ein dorsales Ende (160) und ein distales Ende (170) auf. In diesem Beispiel ist der Winkel der Abschrägung (140) konstant. Fig. 7a shows a tube (110) of the opening tool according to an embodiment of the invention. The tube (110) has a dorsal end (125) and a distal end (120). The oblique termination (140) (cutting edge) also has a dorsal end (160) and a distal end (170). In this example, the angle of the chamfer (140) is constant.

Fig. 7b zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Seitenansicht, bei dem die Abschrägung des Abschlusses (140) des Rohres (110) in dem Bereich vom dorsalen Ende (160) zum distalen Ende (170) des Abschlusses mindestens zwei verschiedene Winkel α relativ zur Rohrlängsachse aufweist. Vorzugsweise ist der Abschluss so ausgestaltet, dass der kleinere Winkel im Bereich des distalen Endes (170) und der größere Winkel im Bereich des dorsalen Endes (160) liegt. Dies ermöglicht ein Einschneiden bzw. Eindringen mit verringertem Kraftaufwand gegenüber einem Abschluss mit konstantem Schrägungswinkel. Durch den größeren Winkel am dorsalen Ende (160) ist die Schneidwirkung des schrägen Rohrabschlusses (140) in diesem Bereich verringert, wodurch bei geeigneter Dimensionierung ein Teil des Begrenzungsbereichs (50) nicht durchtrennt wird. Der Rohrabschluss (140) wirkt an dieser Stelle also nicht als Schneidkante, sondern als Drückkante, wobei der bereits abgetrennte Teil der Öffnungsfläche in Richtung des Inneren des Behältnisses gedrückt wird. Fig. 7b Figure 11 shows an embodiment of the invention as a side view in which the taper of the termination (140) of the tube (110) in the region from the dorsal end (160) to the distal end (170) of the termination has at least two different angles α relative to the tube longitudinal axis. Preferably, the termination is designed so that the smaller angle in the region of the distal end (170) and the larger angle in the region of the dorsal end (160). This allows incision with reduced force compared to a degree with constant helix angle. By the bigger one Angle at the dorsal end (160) reduces the cutting action of the inclined tube termination (140) in this area, whereby a portion of the limiting area (50) is not cut through with suitable dimensioning. The pipe termination (140) acts at this point not as a cutting edge, but as a pressing edge, wherein the already separated part of the opening surface is pressed in the direction of the interior of the container.

Figur 7c zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Seitenansicht, bei dem die Gestaltung des Winkelverlaufs für den oben angeführten Zweck besonders vorteilhaft ausgestaltet ist. Aus fertigungstechnischen oder anderen Gründen kann es zweckmäßig sein, dass der Winkel der Abschrägung auf einem kurzen Abschnitt in unmittelbarer Nähe des distalen Endes (170) etwas größer gewählt wird als dem oben beschriebenen Verlauf entsprechen würde. Dies wird als im Umfang der Erfindung liegend betrachtet und ist in Fig. 7c dargestellt (Vergrößerung des Schrägungswinkels unterhalb von Bezugszeichen 170). FIG. 7c shows a preferred embodiment of the invention as a side view, in which the design of the angle profile for the above-mentioned purpose is designed particularly advantageous. For manufacturing or other reasons, it may be appropriate that the angle of the chamfer on a short section in the immediate vicinity of the distal end (170) is chosen to be slightly larger than the course described above would correspond. This is considered to be within the scope of the invention and is in Fig. 7c shown (increase of the helix angle below reference numeral 170).

Figur 7d zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Querschnittsansicht durch das Rohr (110). Dabei ist am distalen Ende (170) eine Spitze (135) ausgeformt, um ein Einschneiden bzw. den Beginn des Durchtrennens der Öffnungsfläche bzw. des Begrenzungsbereichs zu erleichtern. Die Spitze (135) ermöglicht ein Einschneiden bzw. Eindringen des Begrenzungsbereichs mit verringertem Kraftaufwand gegenüber einem Abschluss ohne entsprechende Spitze. Vorteilhafterweise wird die Spitze (135) mit einem der vorigen Ausführungsbeispiele (aus Fig. 7b, Fig. 7c) kombiniert, wie dies auch in Fig. 7d gezeigt ist. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, die Ausführungsform mit Spitze mit einem Abschluss mit z.B. konstantem Schrägungswinkel α zu kombinieren. FIG. 7d shows a further preferred embodiment of the invention as a cross-sectional view through the tube (110). In this case, a tip (135) is formed at the distal end (170) in order to facilitate a cutting in or the beginning of the severing of the opening area or the limiting area. The tip (135) allows a cutting or penetration of the limiting area with reduced force compared to a conclusion without appropriate tip. Advantageously, the tip (135) with one of the previous embodiments (from Fig. 7b . Fig. 7c ), as well as in Fig. 7d is shown. However, it is also possible according to the invention to combine the embodiment with tip with a conclusion with eg constant helix angle α.

Es sind auch erfindungsgemäße Ausgestaltungen möglich, bei denen ein komplettes Trennen der Öffnungsfläche vom restlichen Deckel durchgeführt wird. Dabei kann der Deckel entweder in das Behältnis fallen oder durch weitere Maßnahmen aus dem Behältnis entfernt werden.Embodiments according to the invention are also possible in which a complete separation of the opening area from the remaining lid is carried out. In this case, the lid can either fall into the container or be removed by further measures from the container.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bewirkt ein dorsales Ende (125) des Rohrs (110) einen reibschlüssigen Sitz des Rohrendes im Deckel (30) des Behältnisses (20) im aufgesetzten Zustand des Öffnungswerkzeugs (100). Zu diesem Zweck weist das obere Rohrende zum Beispiel eine leicht konusartige Form auf, die vorzugsweise einen Winkel von etwa 0,5 bis 5 Grad, weiter bevorzugt von etwa 0,7 bis 4 Grad und weiter bevorzugt von etwa 1 bis 3 Grad aufweist. Dieser Konus dient mehreren Zwecken. Er glättet eventuelle durch die Schneidkante erzeugte Ungleichmäßigkeiten in der Schnittkontur, die beim Einschneiden der Öffnungsfläche entstanden sind, indem er die Schnittkontur etwas aufweitet. Dadurch dichtet gleichzeitig das Rohr (110) bzw. das Öffnungswerkzeug (100) mit dem Deckel (30) des Behältnisses (20), was bei leicht flüchtigen Reagenzien wie Alkohol deren Verdampfen zumindest zu einem gewissen Teil verhindert bzw. vermindert. Schließlich bewirkt der Reibschluss einen stabilen mechanischen Sitz des Rohrs in dem Deckel bzw. Behältnis, wodurch auf die bereits kurz beschriebenen Positionselemente oder ähnliche Elemente zum Eingreifen o.ä. verzichtet werden kann.In a preferred embodiment, a dorsal end (125) of the tube (110) provides a frictional fit of the tube end in the lid (30) of the container (20) in the fitted state of the opening tool (100). For this purpose, for example, the upper tube end has a slightly cone-like shape, which preferably has an angle of about 0.5 to 5 degrees, more preferably about 0.7 to 4 degrees, and more preferably about 1 to 3 degrees. This cone serves several purposes. It smoothes any irregularities in the cutting contour caused by the cutting edge, which have arisen when the opening surface is cut, by slightly widening the cut contour. As a result, the tube (110) or the opening tool (100) at the same time seals with the lid (30) of the container (20), which prevents or reduces their evaporation at least to a certain extent in the case of volatile reagents such as alcohol. Finally, the frictional engagement causes a stable mechanical fit of the tube in the lid or container, whereby o.ä. on the already briefly described position elements or similar elements for intervention. can be waived.

Soll über den beschriebenen reibschlüssigen Sitz hinaus eine noch höhere Stabilität erreicht werden, kann das Öffnungswerkzeug (100) mit mindestens einem Positionselement zur passgenauen Positionierung an dem Behältnis (20) ausgestattet werden. Vorzugsweise werden dabei Elemente aus einer Gruppe gewählt, die aus Stift, Loch, Langloch, Nut und Steg besteht. Das Positionselement greift während des Zusammendrückens mit einem dazu passenden Positionselement als Gegenpart ein, das an dem Behältnis oder dem Deckel (30) angebracht ist. Entsprechende mögliche Paarungen bilden Stift-Loch, Stift-Langloch, Nut-Steg oder Stift-Nut, wobei auch Kombinationen anderer Elemente als im Umfang der Erfindung betrachtet werden.If an even greater stability is to be achieved beyond the frictional seat described, the opening tool (100) can be equipped with at least one positioning element for precise positioning on the receptacle (20). Preferably, elements are selected from a group consisting of pin, hole, slot, groove and web. The positioning element engages during compression with a mating position member as a counterpart attached to the container or lid (30). Corresponding possible pairings form pin-hole, pin-slot, groove-bar or pin-groove, whereby combinations of other elements are considered as within the scope of the invention.

Die Erfindung ist auch auf eine Vorrichtung zum Ausführen der offenbarten Verfahren gerichtet und umfasst Vorrichtungsteile zum Ausführen von jedem der beschriebenen Verfahrensschritte. Diese Verfahrensschritte können vermittels Hardwarekomponenten, einem durch geeignete Software programmierten Computer oder jede Kombination der zwei, oder in einer beliebigen anderen Weise ausgeführt werden. Des Weiteren ist die Erfindung auch auf Verfahren gerichtet, durch die die beschriebene Vorrichtung betrieben wird. Es enthält Verfahrensschritte zum Ausführen von jeder Funktion der Vorrichtung.The invention is also directed to an apparatus for carrying out the disclosed methods and includes apparatus parts for carrying out each of the described method steps. These process steps may be performed by hardware components, a computer programmed by suitable software, or any combination of the two, or in any other manner. Furthermore, the invention is also directed to methods by which the described device is operated. It includes method steps for performing each function of the device.

Claims

An opening tool (100) for a pre-filled container (20), which is closed with a lid (30) which has at least one opening surface (40) which is delimited by a boundary region (50), comprising:
a plurality of tubes (110), which are arranged in an m x n matrix and are connected by means of an element (180), wherein the tubes have a cross section approximately corresponding to the shape of the opening surface (40) and at a distal end (120) have an edge (140) which runs essentially obliquely relatively to the tube longitudinal axis, which moves a part of the lid (30) located inside the opening surface in the direction of the container when the opening tool is applied, in order thus to create an opening in the lid, wherein the oblique edge (140) has a point (135) at the distal end (170) thereof and has at least two different angles α relatively to the tube longitudinal axis over the region from the dorsal end (160) thereof to the distal end (170) and is designed to separate the connection between the opening surface (40) and lid (30) along the boundary region (50) to some extent, and wherein the tubes have different angular positions in relation to the longitudinal axes thereof.
The opening tool according to Claim 1, wherein the angle α of the bevel of the edge (140) of the tube (110) relatively to the tube longitudinal axis is essentially smaller in the region of the distal end (170) of the edge than in other regions of the edge.
The opening tool according to Claim 1 or 2, wherein the tube (110) comprises a holding element for fixing the opening tool on the container, preferably in the form of a shoulder (175) or groove running around the tube at least to some extent.
The opening tool according to one of Claims 1 to 3, wherein one end of the tube (110) ensures a frictionally engaged fit of the tube in the lid (30) in the placed state of the opening tool (100), preferably due to shaping in the shape of a cone.
A container (20) for providing pipettable substances, comprising:
- a plurality of very similar or differently shaped chambers (70) which have at least one opening (80) in each case,

- at least one lid (30) for closing the openings (80),

- cone-like guides (35) moulded in the at least one lid (30),

- wherein the lid has a plurality of opening surfaces (40), which are in each case delimited by means of a boundary region (50) which is designed as a predetermined breaking point, and wherein the opening surfaces are arranged so as to enable an opening of the container with an opening tool according to one of Claims 1 to 4;
and wherein the cone-like guides (35) are arranged in the lid (30) in such a manner over the opening surfaces (40) that tubes of the opening tool are guided to the opening surfaces (40) and centred when placed onto the lid.
The container according to Claim 5, further comprising a positioning element which is selected from the group which consists of a peg, a hole, a slot, a groove and a web.
The container according to one of Claims 5 or 6, wherein the opening surface (40) essentially has a shape which is selected from the group circle, ellipse and polygon.
The container according to one of Claims 5 to 7, wherein the opening surface (40) is characterised by one or a plurality of the features which is/are selected from the following group:
a) the opening surface (40) has an essentially lower material thickness than the lid (30),

b) the opening surface (40) has a different material than the lid (30),

c) the opening surface (40) is delimited by a boundary region (50) which essentially has a lower material thickness than the lid (30), wherein the boundary region (50) preferably has regions of different material thickness,

d) the opening surface (40) is delimited by a boundary region (50) with larger material thickness than the lid (30).
The container according to one of Claims 5 to 8, wherein the container (20) is filled with essentially all required substances for a predetermined method, particularly for processing, cleaning and/or analysing materials containing biological target molecules.
A system (10) for removing a pipettable substance from a pre-filled container (20), comprising
- a container (20) according to one of Claims 5 to 9,

- an opening tool (100) according to one of Claims 1 to 4 with a point of action (150) for a transporting tool (200),
wherein the opening tool (100) is designed to remain on the container (20) following its use,
- a transporting tool (200) for transporting the opening tool (100) through the lid (30),

- a pipetting tool (250), which is adapted to be inserted, in the applied state of the opening tool (100), through the tube (110) at least over part of the length thereof into the interior of the container (20) and the one end thereof can be connected to a suction device (300) for sucking a pipettable substance out of the interior of the container (20).
The system according to one of the preceding claims, wherein a dorsal end (125) of the tube (110) ensures a frictionally engaged fit of the tube in the lid (30) in the placed state of the opening tool (100), preferably due to shaping in the shape of a cone.
The system according to one of the preceding claims, wherein a spatial direction defined by means of a normal of the oblique edge (140) of the tube (110) is different for at least two of the tubes.
A method for removing a pipettable substance from a pre-filled container, comprising the steps:
a) providing a system (10) according to one of Claims 10 to 12,

b) automated or manual placing of an opening tool (100) onto a lid (30) of the container, wherein the opening tool is centred on the container,

c) moving the opening tool through the lid of the container with the aid of a transporting tool (200), so that a tube (110) of the opening tool opens an opening surface (40) in the lid of the container (20) at least to some extent and the tube penetrates at least over a part of the length thereof into the interior of the container and is fixed there,

d) positioning a pipetting tool (250) at a position above an outlet opening (190) in the opening tool (100) and lowering the pipetting tool into the outlet opening and into the tube (110) located therebelow until at least a part of the pipetting tool protrudes out of the distal end (120) of the tube into the substance to be removed,

e) sucking a pipettable substance located in the container through the pipetting tool (250) by means of a suction device (300) connected thereto.
A method according to Claim 13, further comprising a step
f) pulling the pipetting tool (250) out of the opening tool (100) completely.
The method according to Claim 14, wherein the steps d) to f) are repeated multiple times using the same or different pipetting tools (250).
The method according to one of Claims 13 to 15, wherein the movement in step c) is accompanied by the engagement of positioning elements between the container (20) and/or the opening tool (100) and the transporting tool (200), which are selected from the group peg/hole, peg/slot and groove/web.
The method according to Claims 14 to 16, wherein the steps d) to f) are run through at the same time with a plurality of pipetting tools (250).
The method according to one of Claims 13 to 17, wherein the container (20) has a plurality of structurally separated chambers (70), to which at least one opening surface (40) in a lid (30) is assigned, and/or wherein in step c) a plurality of tubes (110) open a plurality of opening surfaces at least to some extent in each case during the movement of the opening tool (100).
The method according to one of Claims 14 to 18, further comprising a step:
g) closing the container (20) with placed opening tool (100) by means of a cover (350) which is arranged on the opening tool.
The method according to one of Claims 13 to 19, wherein in step b), the opening tool is centred by means of preferably conically shaped guides (35) on the lid (30).